基于故障相关性分析的可靠性配置

以可靠性功能配置思想为基础,利用质量功能配置中的矩阵决策方法,将故障树分析与失效模式影响及危害性分析相融合,对可靠性分配方法进行优化改进。克服了现有可靠性分配方法忽略故障相关性分析和故障传播影响的缺陷,建立了可靠性功能配置系统体系结构。通过分析局部单元性能衰退、失效等故障对系统中其他单元的影响,判定局部单元故障对系统整体的危害程度,确定局部单元在整个系统中的重要度,并以此为依据进行系统的可靠性配置。最后,以数控车床主轴系统为例,验证了所提方法的有效性。

基于故障树方法的供电可靠性灰色关联分析

新电改方案中重点要求加强政府监管,提升电力安全高效运行和可靠性供应水平,为提升电网企业的供电可靠性,需要全面分析影响供电可靠性,主要是造成居民和工业等用户停电的原因。目前对配电网供电可靠性的研究,多侧重于配电网评估算法方面的研究,首先对电网企业供电可靠性及其影响因素进行分析,利用故障树分析建立停电原因故障树逻辑图,并根据集对分析法得出底事件的最大影响因素;然后,基于这些最大影响因素选取6个影响供电可靠性的评价指标,采用灰色关联度分析法,得到了评价指标与供电可靠性之间的灰色关联度。最后,以算例分析找出影响供电可靠性的因素排序,据此为电网企业提供改善供电质量、提升服务质量的技术支撑。

基于依赖搜索树的电力通信网络告警关联方法的研究

从电力通信网的告警机制出发,针对其网络结构和告警信息数据的特征,对告警关联规则及故障定位进行了研究,利用搜索树可以减少搜索空间和覆盖结点的特点提出了一种基于依赖搜索树的告警关联方法。该方法的基本思想是把告警序列中属于一类的告警信息聚合在一起,并用较少的信息代替这一类,从而使海量告警信息简约化,最终能够准确的表达故障信息,达到定位故障的目的。该方法基于故障传输模型,建模简单,能够直接利用结点的依赖关系,并且适用于多故障源的情况。通过算例分析,证明此方法能对电力通信网络的告警信息进行分析,并且能快速准确发现故障源,便于网络的维护。

模糊、灰色理论在故障树分析中的应用

在故障树诊断中,底事件的概率是很难获得的,给分析计算带来了一定的难度。将故障树分析法与模糊理论及灰色理论相结合,由专家对各种故障模式发生的可能性大小进行评估,通过左右模糊排序法将自然评价语言转化为模糊失效概率值,并对故障底事件进行灰关联分析及关联度排序,对各种故障模式发生的可能性大小做出了判断。

基于DT-CWT和MCKD的滚动轴承早期故障诊断方法

滚动轴承早期故障信号具有非平稳、能量低等特征,为了能够准确、有效地检测出轴承故障,提出了双树复小波(dual-tree complex wavelet transform,DTCWT)和最大相关峭度反褶积(maximum correlated kurtosis deconvolution,MCKD)相结合的诊断方法。首先运用双树复小波对采集到的振动信号进行分解,再重构单支信号,由于噪声的干扰,从重构后分量的频谱中很难对故障做出正确的判断。然后对包含故障特征的分量进行最大相关峭度反褶积处理以消除噪声成分,凸现故障特征信息。最后对降噪信号求取Hilbert包络谱,便能准确获得故障特征频率。通过信号仿真和实验数据分析验证了该方法的有效性。

基于n维等效方法的岩质边坡楔体稳定体系可靠度分析

提出岩质边坡楔体稳定体系可靠度分析的n维等效方法,建立考虑多失效模式相关的楔体稳定体系可靠度分析的概率故障树模型。采用四参数β分布来描述可靠度分析中基本随机变量的分布。最后采用n维等效方法计算楔体稳定体系可靠度,并着重分析随机变量敏感性分析的3个层次及不同层次上的可靠度对基本随机变量的敏感性。结果表明,n维等效方法计算的楔体体系失效概率均在Cornell简单上下限法的范围内,它能够有效地评价楔体体系可靠度。概率故障树模型能够清晰直观地模拟多失效模式相关的楔体体系可靠度问题,忽略失效模式间的相关性将会明显高估楔体体系失效概率。此外,黏聚力和内摩擦角之间的负相关性对边坡的可靠度具有有利的影响。随机变量敏感性分为单一极限状态方程、单一失效模式以及体系可靠度3个不同的层次,在研究随机变量敏感性时必须明确相应的分析层次。水压力和结构面产状的敏感因子较大,因此布置良好的边坡排水系统以及进行详细的地质勘测工作是提高楔体可靠度有效的方法。研究成果为边坡风险分析奠定了一定的基础。

基于灰色故障树的装配式建筑设计风险

装配式建筑设计是实现产业化住宅的前提,装配式建筑作为一整个产业链,利于住宅规模的扩大,提供崭新住宅产品,增加社会价值,开创新时代住宅模式,达到节能减排的目的。为了加快产业化进程,满足住宅结构方案和设计的要求,符合构造与计算假定相一致,必须对装配式建筑的设计风险进行管理。利用灰色模型故障树对装配式建筑设计风险进行评估,筛选对于设计风险产生的基本事件。通过确定基本事件关联度的大小,确定在设计阶段需要重视的基本事件,对基本事件的关联度大小进行排序,判断在装配式设计中设计经验不足、预制率和装配率计算不明、节点性能等是需要高度重视的问题。并采取有效措施进行风险规避,确保装配式建筑设计的顺利进行,以达到传统建筑产业的转型升级。

基于灰色关联的二齿差摆动活齿传动故障树分析

为解决二齿差摆动活齿传动系统的可靠性问题,将灰色系统理论中的灰色关联度分析方法引入到二齿差摆动活齿传动系统故障树分析中,建立了二齿差摆动活齿传动系统的故障树,以典型模式为参考数列,以底事件结构重要度为比较数列,以关联度评价结果分析灰色关联模型,对故障树中各种故障模式发生的可能性大小做出了判断。提出的故障树分析方法和结果为处理事故的轻重缓急、控制事故的发生、提高二齿差摆动活齿传动系统的可靠性提供了理论依据。

基于灰色关联故障树的绿色建筑设计风险研究

绿色建筑的设计阶段决定了绿色建筑的功能,为了保证绿色建筑功能的实现,必须对绿色建筑的设计风险进行有效的管理。用故障树对绿色建筑的设计风险进行分析,找出易使设计方案出现问题的基本因素作为故障树的底事件。利用灰色关联进行分析,对故障树的底事件按照关联度的大小进行排序。再根据关联度找出最需要重视的底事件,并对其提出管理意见,以便在实际项目中进行管理与控制,保证设计的顺利进行。

基于EMD-MDT的直流微电网线路故障检测

提出一种经验模态分解和决策树相结合的风光储直流微电网配电线路故障检测和分类方法。该方法通过经验模态分解对发送端测得的直流电流进行分解,得到多个本征模态函数,并采用最大加权相关系数方法计算选取灵敏度最高的2个本征模态函数,将9个统计方法应用于本征模态函数生成故障特征值,最终基于决策树,实现风光储直流微电网配电线路的精准检测和分类。算例分析表明,基于经验模态分解的风光储直流微电网配电线路故障检测方法可不受故障电阻、故障起始时刻和故障距离的影响,快速有效的对配电线故障进行检测和分类。

通信网告警加权关联规则挖掘算法的研究

关联规则挖掘算法是通信网告警相关性分析中的重要方法。在处理数量庞大的告警数据库时,算法的效率显得至关重要,而经典的FP-growth算法会产生大量的条件模式树,加权算法MINWAL(O)则需要多次扫描数据库,使得在通信网环境下挖掘关联规则的难度非常大。该文提出了一种高效的基于加权频繁模式树的通信网告警关联规则挖掘算法,算法性能测试表明,该算法与已有的加权关联规则挖掘算法相比较,节约了大量的存储空间,提高了算法的挖掘速度,对通信网的故障诊断和故障定位有着积极的意义。

DT-CWT相关滤波在齿轮箱故障诊断中的应用

根据小波系数的相关分析理论,提出了基于双树复小波变换的小波相关滤波法。该方法根据相邻层小波系数的相关性,通过迭代过程自适应地进行滤波,能够在达到良好降噪效果的同时保留微弱故障特征信息。对降噪后的信号进行希尔伯特包络分析便可准确得到故障特征频率。试验信号分析与工程应用结果表明,该方法能够有效提取强背景噪声下的齿轮箱轴承早期故障特征信息。

中小型在役桥梁安全预警研究

为了准确评估中小型在役桥梁安全状况,提出利用灰色关联故障树分析法对中小型在役桥梁进行安全预警研究。首先建立中小型在役桥梁安全预警故障树;其次采用专家打分法确定故障树各底事件的不可靠概率,得到各底事件的重要度,并利用灰色关联理论求出故障树各底事件的关联度;根据预警理论将各底事件的关联度与各底事件的重要度加权平均确定预警值所处的警限区间,从而确定警度及需要发出的预警信号灯,完成预警工作,并提出相应的预控对策。最后通过实例分析,结果表明该方法具有可行性与实用性。

考虑多失效模式相关的岩质边坡体系可靠度分析

岩质边坡稳定的可靠度分析中包含多个相关的失效模式,传统的岩质边坡体系可靠度分析方法不能有效地考虑多失效模式相关的体系可靠度问题。为此,提出考虑多失效模式相关的岩质边坡平面滑动的体系可靠度分析方法。建立考虑多失效模式相关的岩质边坡平面滑动体系可靠度分析的概率故障树模型。采用β分布描述岩质边坡稳定分析中张裂缝的位置、岩体的黏聚力和内摩擦角。张裂缝中充水深度用截尾指数分布来描述。采用自适应重要抽样方法计算岩质边坡平面滑动的体系可靠度,并进行随机变量分布参数的敏感性分析。算例结果表明,概率故障树模型能够有效地分析岩质边坡多失效模式相关的体系可靠度问题,如果不考虑失效模式间的相关性对边坡体系可靠度的影响,岩质边坡的体系可靠度将会被低估。岩质边坡2个块体之间不发生相互作用的可能性明显地比2个块体之间发生相互作用的可能性要高。建议在进行岩质边坡体系可靠度分析时将张裂缝中充水深度系数取为区间[0.0,1.0]内的截尾指数分布。此外,变量的均值敏感性因子和标准差敏感性因子都表明,张裂缝中充水深度和张裂缝位置对边坡的体系可靠度影响最大,因此设置良好的边坡排水系统以及进行详细的地质勘测工作是提高边坡稳定性的有效措施。变量的均值和标准差敏感性因子之间是高度相关的,它们都可以用来识别最敏感的随机变量。

基于模糊灰关联的汽车驱动桥系统故障树分析

为解决传统故障树分析方法在分析大型、复杂的系统时无法获取完整的故障信息和准确的故障发生率的问题,提出基于模糊集理论和灰色关联理论的改进的故障树分析方法。首先,通过故障树分析求出所有的最小割集,采用三角模糊数描述故障底事件的发生概率,并根据模糊算子计算出顶事件的模糊概率和各底事件的模糊重要度;然后,建立灰色关联模型,以底事件模糊重要度为子序列,以最小割集构成的特征矩阵为母序列,计算各最小割集与顶事件之间的灰色关联度,以此快速、准确地确定系统可靠性改进的重点方向。最后,将此方法应用于汽车驱动桥系统的可靠性分析。研究结果表明:汽车轴承疲劳点蚀为该系统的薄弱环节;该方法在一定程度上解决了汽车驱动桥系统在故障率信息严重缺失下的可靠性分析问题,可为改进系统的可靠性和安全性,制定相应的安全措施提供参考。

灰色关联故障树分析法在基坑工程放坡开挖中应用

为使某放坡开挖的基坑工程系统安全性得到有效控制,对放坡开挖施工过程中可能出现基坑工程系统失效的各种危险源进行识别,建立故障树;采用专家打分法确定基坑工程系统故障树底事件的失效概率;通过对故障树分析,找出引起放坡开挖施工的基坑工程系统失效的各种故障模式;应用灰色关联理论,对引起放坡开挖施工的基坑工程系统失效的各种故障模式进行关联度计算并按大小排序,从而找出放坡开挖施工的基坑工程系统可靠性的薄弱环节,为预防和控制放坡开挖施工的基坑工程系统安全事故的发生、改进放坡开挖施工的基坑工程系统可靠性与安全性、制定安全控制措施提供理论依据。

改进广义灰色关联故障树的危化品LSSC可靠性诊断

为了探究影响危化品物流整体运作的关键事故因素,提出一种改进广义关联故障树的危化品LSSC可靠性诊断方法。结合实例构建危化品LSSC系统失效故障树,运用灰色关联技术对以最小割集构造的标准故障模式向量和底事件概率重要度组成的待检模式向量进行相关性分析,得到系统失效概率等级与失效故障模式可能性排序,确定系统关键薄弱环节。研究结果表明:该方法能够快速识别危化品物流运作系统关键事故因素,为危化品LSSC风险等级控制和分级防范措施制定提供参考和借鉴。

灰色关联故障树分析在高大模板支撑系统中的应用

高大模板支撑系统的安全性对工程建设至关重要,也对人民群众的生命和财产安全影响深远。为使高大模板支撑系统安全性得到有效控制,预防高大模板坍塌事故的发生,文章采用灰色关联故障树分析方法,对高大模板支撑系统施工中可能出现的各种坍塌模式进行识别并分析其原因;应用灰色关联理论,查找高大模板支撑系统安全性的薄弱环节,对导致高大模板坍塌事故的各种因素及逻辑关系做了全面阐述,并为预防高大模板坍塌事故提供了重要的理论依据。

盾构隧道施工期管片开裂诱因的故障树分析方法

通过对文献中调查的隧道管片开裂病害和影响因素进行统计分析,利用动态故障树理论建立动态故障树评价模型,根据统计结果划分基本风险事件的风险等级,得出其发生的概率,进而算出其重要度;通过归一化处理,得出各基本风险事件的关联度,进而确定影响管片开裂的最不利因素。故障树分析结果表明:造成管片开裂影响因素权重排名前三的依次是管片间环缝压缩量不一致、管片拼装选择点位不当、盾尾密封失效。应针对影响管片开裂的风险因素,制定相应的盾构隧道管片的维修和防护措施。

工程机械故障诊断中的灰关联分析法

灰关联分析属非函数型的序列模式,能有效处理杂散数据。应用灰关联理论对工程机械的故障进行诊断,通过建立工程机械动力系统故障树,运用灰关联分析对关联度进行计算及排序,给出各种故障模式发生的可能性排序,从而为处理故障、控制故障的发生以及改进系统的可靠性提供了理论依据。通过实例验证该方法是有效可行的。